气候变化正使颠簸加剧 | 流行科学

7 月初，一架从西班牙飞往乌拉圭的欧罗巴航空航班在一次剧烈颠簸中导致数十人受伤，其中一些人伤势严重。仅仅几周前，在 5 月下旬，一架新加坡航空公司的航班在从伦敦飞往新加坡的途中，在“突发极端颠簸”中导致一人死亡（疑似心脏病发作），另有数十人受伤。在这两次事件中，航班都进行了紧急备降。

极端颠簸是罕见的。然而，最近发生的这两起事件引发了飞行员对危险颠簸航班日益普遍的担忧和恐惧。科学研究确实表明，气候变化正在增加飞机颠簸的发生频率和强度。全球变暖引发的大气变化将给航空业带来麻烦，使航班时间更长、成本更高——但专家建议乘客不必过于担心。采取基本的预防措施可以帮助您保持安全。

什么是颠簸？

颠簸是指不规则的气流运动，飞机乘客将其体验为颠簸和摇晃。佛罗里达理工学院航空学讲师兼 B-777 飞行员 Shem Malmquist 表示，导致严重飞行颠簸有三个基本原因：地形、雷暴和气流。像山脉这样的地质构造会扰乱气流，并可能引发颠簸，这一过程称为“山地波颠簸”。英国雷丁大学气象学家兼博士生 Isabel Smith 表示，雷暴会搅动大气，在其附近引发“对流性”颠簸，并在数十英里外引发“近云”颠簸。最后，喷气流——环绕全球高海拔地区的狭窄强风带——在特定条件下会变得混乱且无序。

为什么颠簸越来越普遍？

一些研究表明，气候变化可能会加剧所有这三种颠簸的驱动因素。根据 2023 年发表在《气候与大气科学》杂志上的一项研究，全球变暖并没有使山脉变大，但它正在导致高层大气发生变化，这可能会在山脉上方产生更强的气流。Smith 告诉《流行科学》杂志，同一项研究还发现了近云颠簸（由风暴引起）将随着变暖而加剧的证据。尽管需要更多的研究来证实这些发现，“但只有一篇已发表的论文真正研究了这个问题，”她说。

以往的研究表明，由于气候变化，风暴通常变得更加强烈和频繁，部分原因是温暖的空气能容纳更多的水分。因此，Smith 表示，她预计对流性颠簸也会变得更加普遍和极端。

但绝大多数关于颠簸和气候变化的研究都集中在与喷气流相关的晴空（即无云）颠簸上。而且，十多年来的科学研究一再表明，我们将面临一段颠簸的旅程。

在 Smith 去年领导并发表的一项研究中，她得出结论，到 2050 年，每升高一摄氏度的气温将使与喷气流相关的颠簸增加 9%-14%，具体取决于季节。来自同一实验室的另一篇 2023 年的论文评估了天气再分析数据，发现从 1979 年到 2020 年，这种晴空颠簸中最严重的一类已经增加了 55%。

温室气体排放使地球的*低层*大气变得更温暖，因为它们将热量滞留在底层。由于从低层大气逸出的热量减少，随着地球表面变暖，*高层*大气实际上正在变冷。这导致了高低层大气温度的快速分化。

喷气流的存在是由于热力梯度——有时是由于北极和赤道地区低海拔空气之间的梯度，有时是由于高低海拔空气之间的梯度。Smith 解释说，随着极地空气变暖和高海拔空气变冷，这些变化导致了喷气流的某些部分加速而其他部分减速，从而导致全球气流混乱。“大气中存在大量的变化和温度变化，这导致喷气流本身发生改变。当喷气流位置不稳定时，它会为颠簸创造更有利的环境，”她说。“你有非常快的风带，然后是边缘地带较慢的风带。这会导致这些漩涡和卷曲，然后分解成颠簸。”

航空公司能做些什么？

避开夏季航班并不能解决问题。尽管与变暖有关，但冬季通常被认为是跨大西洋、北半球航班*最糟糕*的时候。预计气候变化将加剧所有季节的颠簸。

Smith 指出，好消息是，大多数颠簸都能在天气预报中显示出来，准确率约为 75%-80%。天气雷达可以显示与风暴相关的颠簸。地形是固定不变的，对大气条件有可预测的影响。Malmquist 表示，气象学家会监测喷气流，从而提供关于大多数晴空颠簸的信息。“科学家们在描绘喷气流的位置以及喷气流是否在弯曲和摆动方面都相当出色，这对[飞行员]来说是颠簸的良好指示，”他指出。

然而，大气条件会迅速变化。Smith 说，风暴是飞行员可以看到的。而晴空颠簸则看不到。“它可能突然击中飞机，没有任何预警。”而且，即使在晴空颠簸被明确预报的情况下，飞行员也可能无法轻易避开它，尤其是在长途、跨洋航班上。

Malmquist 说：“我们有时依靠喷气流来运送我们，而不是消耗过多的燃料。”他补充道，“在长途航班上，‘为了避开颠簸而降低高度离开喷气流将是一个大问题……当我们对航线和高度没有这种灵活性时。’”

Smith 说，空中交通管制员和飞行员“始终将安全放在首位”。因此，未来，航班规划的更大一部分将是考虑喷气流的状况。她表示，最终，这可能意味着重新规划航线，延长航班时间以避开颠簸区域，并消耗更多的航空燃料。“我们将有更多曲折的航线，这意味着我们将消耗更多的燃料并产生更多的排放，”这反而加剧了喷气流不稳定的问题。